Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Thiết bị bay hơi làm lạnh chất lỏng

Thiết bị bay hơi làm lạnh chất lỏng

Tải bản đầy đủ - 0trang

đường kính cần duy trì trong khoảng L/D=5-8. Các mặt sàng thường được làm

bằng thép cácbon hoặc thép hợp kim và có độ dày khá lớn 20-30mm. Ống được

núc chặt vào mặt sàng hoặc hàn. Khoảng hở cần thiết nhỏ nhất giữa các ống

ngoài cùng và mặt trong của thân bình là 15-20mm. Phía dưới bình có thể có

rốn để thu hồi dầu, từ đây dầu được đưa về bình thu hồi dầu. Mơi chất được tiết

lưu vào bình từ phía dưới, sau khi trao đổi nhiệt hơi sẽ được hút về máy từ bình

tách lỏng gắn ở phía trên bình bay hơi. Đối với các bình cơng suất lớn, lỏng

được đưa vào ống góp rồi đưa vào một số ống nhánh dẫn vào bình, phân bố đều

theo chiều dài. Hơi ra bình cũng được dẫn ra từ nhiều ống phân bố đều trong

khơng gian. Bình bay hơi có trang bị van phao khống chế mức lỏng tránh hút

hơi ẩm về máy nén. Van phao tác động đóng van điện từ cấp dịch khi mức dịch

vượt quá mức cho phép. Trường hợp muốn khống chế mức dịch dưới có thể

dùng thêm van phao thứ 2 tác động mở van điện từ cấp dịch khi lưưọng dịch

quá thấp.

Các nắp bình cũng có các vách phân dòng để chất tải lạnh chuyển động nhiều

lần trong bình, tăng thời gian làm lạnh và tốc độ chuyển động của nó nhằm nâng

cao hiệu quả trao đổi nhiệt.



1- Nắp bình; 2-Thân bình; 3-Tách lỏng; 4- Ống NH 3 ra; 5- Tấm chắn lỏng; 6Ống TĐN; 7- Ống lỏng ra; 8- Ống lỏng vào; 9- Chân bình; 10- Rốn bình; 11Ống nối van phao

Hình 1: Bình bay hơi NH 3

Cường độ trao đổi nhiệt trong thiết bị phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chế độ

nhiệt, tốc độ chuyển động, nhiệt độ và bản chất vật lý của chất lỏng trong ống.

Đối với bình làm lạnh nước muối khi tốc độ v=1-1,5 m/s, độ làm lạnh nước

muối khoảng 2-3oC, hệ số truyền nhiệt k = 400-520 W/m2.K; mật độ dòng nhiệt

qof = 2000-4500 W/m2 .

Chất lỏng thường được làm lạnh là nước, glycol, muối Nacl và CaCl 2. Khi làm

lạnh muối NaCl và CaCl2 thì thiết bị chịu ăn mòn đặc biệt khi để lọt khí vào bên

trong nên thực tế ít sử dụng. Trường hợp này nên sử dụng các dàn lạnh kiểu hở

khi bị hư hỏng dễ sửa chữa và thay thế. Để làm lạnh nước và glycol người ta

thường sử dụng bình bay hơi frêơn.



18



Ưu điểm của bình bay hơi là chất tải lạnh tuần hồn trong hệ thống kín khơng

lọt khơng khí vào bên trong nên giảm ăn mòn.

* Bình bay hơi frêơn

Trên hình 7-2 giới thiệu 02 loại bình bay hơi khác nhau loại mơi chất sơi ngồi

ống và bên trong ống trao đổi nhiệt. Bình bay hơi frêơn mơi chất sôi trong ống

thường được sử dụng để làm lạnh các mơi chất có nhiệt độ đóng băng cao như

nước trong các hệ thống điều hồ water chiller.



1.



Mơi chất sơi ngồi ống: 1) Ống phân phối lỏng, 2,3- Chất tải lạnh vào, ra;

4- Van an toàn; 5- Hơi ra; 6- áp kế; 7- Ống thuỷ



2.



Môi chất sôi trong ống (dạng chữ U)



3.



Tiết diện ống có cánh trong gồm 02 lớp: lớp ngồi là đồng niken, trong là

nhơm

Hình 2: Bình bay hơi frêơn

Khi xảy ra đóng băng ít nguy hiểm hơn trường hợp nước chuyển động bên trong

ống. Đối với bình mơi chất sôi trong ống khối lượng môi chất giảm 2 -3 lần so

với sơi ngồi ống. Điều này rất có ý nghĩa đối với hệ thống frêơn vì giá thành

frêơn cao hơn NH3 nhiều. Để nâng cao hiệu quả trao đổi nhiệt đối với bình

frêơn, đặc biệt R12 người ta làm cánh về phía mơi chất. Khi mơi chất chuyển

động bên trong người ta chế tạo ống có cánh bằng 02 lớp vật liệu khác nhau,

bên ngoài là đồng, bên trong là nhơm.



19



Hệ số truyền nhiệt bình ngưng sử dụng môi chất R12 khoảng 230-350 W/m 2.K,

độ chênh nhiệt độ khoảng 5-8K. Đối với môi chất R22 ông trao đổi nhiệt có thể

là ống dồng nhẵn vì hệ số truyền nhiệt của nó cao hơn so với R12 từ 20-30%.

Dàn lạnh panen

Để làm lạnh các chất lỏng trong chu trình hở người ta sử dụng các dàn lạnh

panen

Cấu tạo của dàn gồm 02 ống góp lớn nằm phía trên và phía dưới, nối giữa hai

ống góp là các ống trao đổi nhiệt dạng ống trơn thẳng đứng. Môi chất chuyển

động và sôi trong các ống, chất lỏng cần làm lạnh chuyển động ngang qua ống.

Các dàn lạnh panen được cấp dịch theo kiểu ngập lỏng nhờ bình giữ mức- tách

lỏng. Mơi chất lạnh đi vào ống góp dưới và đi ra ống góp trên.

Tốc độ luân chuyển của nước muối trong bể khoảng 0,5-0,8 m/s, hệ số truyền

nhiệt k=460-580 w/m2.K. Khi hiệu nhiệt độ giữa môi chất và nước muối khoảng

5-6K, mật độ dòng nhiệt của dàn bay hơi panen khá cao khoảng 2900-3500

W/m2

Dàn lạnh panen kiểu ống thẳng có nhược điểm là quảng đường đi của dòng mơi

chất trong các ống trao đổi nhiệt khá ngắn và kích thước tương đối cồng kềnh.

Để khắc phục điều đó người ta làm dàn lạnh theo kiểu xương cá.



1- Bình giữ mức-tách lỏng; 2- Hơi về máy nén; 3- Ống góp hơi; 4- Góp lỏng

vào; 5- Lỏng vào; 6- Xả tràn nước muối; 7- Xả nước muối ; 8- Xả cạn; 9- Nền

cách nhiệt; 10- Xả dầu; 11- Van an tồn

20



Hình 3: Thiết bị bay hơi kiểu panen

Dàn lạnh xương cá

Dàn lạnh xương cá được sử dụng rất phổ biến trong các hệ thống làm lạnh nước

hoặc nước muối, ví dụ như hệ thống máy đá cây. Về cấu tạo, tương tụ dàn lạnh

panen nhưng ở đây các ống trao đổi nhiệt được uốn cong, do đó chiều dài mỗi

ống tăng lên đáng kể. Các ống trao đổi nhiệt gắn vào các ống góp trơng giống

như một xương cá khổng lồ. Đó là các ống thép áp lực dạng trơn, không cánh.

Dàn lạnh xương cá cũng có cấu tạo gồm ngiều cụm (mơđun), mỗi cụm có 01

ống góp trên và 01 ống góp dưới và hệ thống 2-4 dãy ống trao đổi nhiệt nối giữa

các ống góp.

Mật độ dòng nhiệt của dàn bay hơi xương cá tương đương dàn lạnh kiểu panen

tức khoảng 2900-3500 W/m2



1- Ống góp ngang; 2- Ống trao đổi nhiệt; 3- Ống góp dọc; 4- Kẹp ống; 5- Thanh

đỡ

Hình 4: Dàn lạnh xương cá

Dàn lạnh tấm bản

Ngoài các dàn lạnh thường được sử dụng ở trên, trong công nghiệp người ta còn

sử dụng dàn bay hơi kiểu tấm bản để làm lạnh nhanh các chất lỏng. Ví dụ hạ

nhanh dịch đường và glycol trong công nghiệp bia, sản xuất nước lạnh chế biến

trong nhà máy chế biến thực phẩm vv..

Cấu tạo dàn lạnh kiểu tấm bản hoàn toàn giống dàn ngưng tấm bản, gồm các

tấm trao đổi nhiệt dạng phẳng có dập sóng được ghép với nhau bằng đệm kín.

Hai đầu là các tấm khung dày, chắc chắn được giữ nhờ thanh giằng và bu lông.

Đường chuyển động của môi chất và chất tải lạnh ngược chiều và xen kẻ nhau.

21



Tổng diện tích trao đổi nhiệt rất lớn. Quá trình trao đổi nhiệt giữa hai mơi chất

thực hiện qua vách tương đối mỏng nên hiệu quả trao đổi nhiệt cao. Các lớp

chất tải lạnh khá mỏng nên quá trình trao đổi nhiệt diễn ra nhanh chóng. Dàn

lạnh tấm bản NH3 có thể đạt k =2500-4500 W/m2.K khi làm lạnh nước. Đối với

R22 làm lạnh nước hệ số truyền nhiệt đạt k =1500-3000 W/m 2.K. Đặc điểm của

dàn lạnh kiểu tấm bản là thời gian làm lạnh rất nhanh, khối lượng môi chất lạnh

cần thiết nhỏ.

Nhược điểm là chế tạo phức tạp nên chỉ có các hãng nổi tiếng mới có khả năng

chế tạo. Do đó khi hư hỏng, khơng có vật tư thay thế, sửa chữa khó khăn.



Hình 5: Dàn lạnh kiểu tấm bản

2. Thiết bị bay hơi làm lạnh khơng khí

Dàn lạnh đối lưu tự nhiên

Dàn lạnh đối lưu tự nhiên không dùng quạt được sử dụng để làm lạnh khơng khí

trong các buồng lạnh. Dàn có thể được lắp đặt áp trần hoặc áp tường, ống trao

đổi nhiệt là ống thép trơn hoặc ống có cánh bên ngoài. Cánh tản nhiệt sử dụng là

cánh thẳng hoặc cánh xoắn.

Đối với dàn ống trơn thường dùng là ống thép Phi57x3,5, bước ống từ 180300mm. Dàn ống có hệ số truyền nhiệt khoảng k=7-10 W/m2.K

Đối với dàn ống có cánh của Nga được làm từ các ống trao đổi nhiệt Phi38x3,

cánh tản nhiệt dạng xoắn thép dày 0,8-1,0mm, chiều rộng lá thép là 45mm,

bước cánh khoảng 20-30mm. Hệ số truyền nhiệt tính theo diện tích mặt ngồi

có cánh đối với dàn áp tường k=3-4,5 W/m2.K và dàn áp trần k =4-5,5 W/m2.K .

22



Nhược điểm của dàn lạnh đối lưu tự nhiên là hiệu quả trao đổi nhiệt thấp, nên

thực tế ít sử dụng.

Đối với dàn ống của Nga người ta thường chế tạo theo các kiểu như sau: Dàn

ống có 01 ống góp (hình 6a), dàn ống xoắn đầu (6b), dàn ống xoăn đi (6c) và

dàn ống có 02 ống góp (6d)



1- Ống trao đổi nhiệt; 2- Cánh tản nhiệt; 3- Ống góp; 4- Thanh đỡ

Hình 6: Dàn lạnh đối lưu tự nhiên có cánh

Dàn lạnh đối lưu cưỡng bức

Dàn lạnh đối lưu khơng khí cưỡng bức được sử dụng rất rộng rãi trong các hệ

thống lạnh để làm lạnh khơng khí như trong các kho lạnh, thiết bị cấp đơng,

trong điều hồ khơng khí vv…

Dàn lạnh đối lưu cưỡng bức có 02 loại : Loại ống đồng và ống sắt. Thường các

dàn lạnh đều được làm cánh nhôm hoặc cánh sắt. Dàn lạnh có vỏ bao bọc, lồng

quat, ống khuyếch tán gió, khay hứng nước ngưng. Việc xả nước ngưng có thể

sử dụng bằng nhiều phương pháp, nhưng phổ biến nhất là dùng điện trở xả

băng.

Dàn lạnh ống trơn NH3 có k = 35-43 W/m2.K. Đối với dàn lạnh frêôn k = 12

W/m2.K

Dàn lạnh sử dụng trong các kho lạnh có cấu tạo với chiều rộng khá lớn, trải dài

theo chiều rộng kho lạnh.



23



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Thiết bị bay hơi làm lạnh chất lỏng

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×